[发明专利]估计挂接装置铰接角的系统、方法和装置

说明书

在各种实施例中，提供了方法、系统和车辆装置。一种方法，用于使用超声波传感器(USS)估计挂接装置铰接角(HAA)，同时使用似然性滤波确保检测到的回波信号性能的质量，基于检测由配置在与拖车联接的车辆周围的多个超声波传感器生成的一组回波信号来生成至少一组USS数据；在针对拖车的任意正面形状的似然性滤波过程中，基于一组USS数据使用一组选定的几何方程进行确定；以及基于至少一组USS数据估计生成与低速下的运动模型的至少一个比较，以确保运动模型对与所确定的拖车形状相关联的HAA的结果基于被认为具有更高信号性能的一对检测到的回波信号。

技术领域

本技术领域大体上涉及车辆运动学建模系统、方法和装置，更具体地说，涉及在牵引操作中的各种拖挂动态事件期间，使用超声波传感器(USS)、运动学模型和其他传感器模态来估计挂接装置铰接角(Hitch Articulation Angle(HAA))的系统、方法和装置，以评估任意形状的拖车前部的信号质量和估计挂接装置铰接角(HAA)。

背景技术

自主、半自主和传统车辆可以设计成适应各种负载的牵引或拖挂，不同前端的拖车包括但不限于：平板车、封闭式拖车、货仓、野营车、船，有时还有其他机动车辆。此外，拖挂操作中使用了多种不同的拖车挂接装置(hitch)，例如鹅颈挂接装置、重量分配挂接装置、枢轴挂接装置、接收器挂接装置和第五轮挂接装置。拖车类型和挂接装置类型的每种配置都显示不同的车辆动态。在执行牵引操作时，存在可利用的(尽管有限的)系统和设备来增强车辆和拖车的稳定性，然而，考虑到拖车和挂接装置的多种组合，没有所谓的万能解决方案，甚至没有一种解决方案可以涵盖大部分或几乎所有处于连接操作的车辆、拖车和挂钩的潜在组合。此外，为了提高众多连接组合的稳定性，制造商已经推广了基本的附加组件，例如车辆装饰件、诸如地面效应的导风板(deflector)，这赋予了车辆额外的空气动力学稳定性。此外，还开发了牵引力控制系统，以及自动调节悬架系统，这些系统可根据负载重量改变车身高度。车辆牵引系统仍可能在许多方面得到改进。

超声波传感器(USS)传统上用于车辆的停车辅助功能。当牵引拖车时，超声波传感器(USS)阵列可用于估计挂接装置铰接角(HAA)。然而，USS的实施受到限制，部分原因是实践障碍，例如信号接收噪声中的高水平干扰、除了来自拖车前部的反射之外的不期望的反射，例如挂接点(hitch point)的反射，以及不确定的拖车形状。

因此，希望实现具有处理原始数据的改进的USS的方法、系统和装置，以及用于在牵引拖车时至少准确估计挂接装置铰接角(HAA)的附加层的信号和逻辑滤波。

此外，结合附图和前述技术领域和背景，从随后的详细描述和所附权利要求中，本发明的其他期望特征和特性将变得显而易见。

发明内容

公开了一种系统、方法和设备，用于使用估计挂接装置铰接角(HAA)的超声波传感器(USS)和运动学模型来估计挂接装置铰接角(HAA)，并且通过使用USS、运动学和其他模态比较估计的HAA值来评估超声波传感器(USS)信号的质量，然后与其他传感器数据融合以估计任意形状拖车前部在牵引操作中的各种拖挂动态事件期间的挂接装置铰接角(HAA)。